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東アジアのマントルウェッジにおけるマグマおよび交代作用プロセスの追跡

アジア大陸のコラージュは、複数の沈み込み、降着、衝突の過程を経て、いくつかの大陸の断片が集合することによって形成されました。これらの長期にわたる構造サイクルは、東アジアのマントル領域に痕跡を残しました。 Wangらによる論文。 (2019) 東からの太平洋リソスフェアの進行中の沈み込みを含む、複数の沈み込みプロセスによって著しく影響を受けた中央地域である韓国の下のマントルくさびにおけるマグマおよび交代作用のプロセスを調査しようとしています。彼らは、発掘されたマントル スライスから取り出したジルコンの同位体組成を使用して、これらのプロセスを画像化しました。

ジルコン (ZrSiO4 ) は、多くの火成岩や変成岩に見られる一般的な鉱物であり、耐久性があり、物理的および化学的腐食に対して大幅に耐性があります。岩石中のジルコン粒子は小さなタイム カプセルであり、数億年の記憶を保存することができます。ジルコン粒子のコアは変化せず、最初に結晶化した岩石の化学的特性を保持します。ジルコンは、U (および Th) の Pb への崩壊に基づく地球クロノメーターとしての適性から、地質時計として使用されています。さらに、放射性同位体トレーサー Hf の主要なホストでもあり、酸素同位体組成と希土類およびその他の微量元素の濃度を決定するのにも役立ちます。 .

王ら。 (2019) は、解体された蛇紋岩化した超苦鉄質および高圧苦鉄質グラニュライトブロックが発生する、朝鮮半島中西部の洪城 - 臨津江ベルトの南部に焦点を当てました。蛇紋岩と苦鉄質岩は、この地域の地殻変動をたどる鍵です。王ら。 (2019) これらの岩石からジルコン粒子を分離し、微量元素分析、LA-MC-ICPMS U-Pb 年代測定、Lu-Hf 同位体分析を実施しました。彼らは、特徴的な軽希土類元素 (LREE) の枯渇と重希土類元素 (HREE) を伴う希土類元素のデータを使用して、マグマのジルコン粒子を、鋭い負の Eu および Pr 異常と正の Ce および Sm 異常とともに区別しました。

対照的に、これらの岩石中の熱水ジルコンの REE パターンは、LREE の濃縮と、負の Eu 異常を伴う比較的平坦なパターンを示しています。これらの岩石に発生する初期から中期の古原生代の範囲のいくつかの古いジルコン粒子は、活発な収束縁での堆積物の沈み込みを通じて、基盤からウェッジマントルに移動した砕屑粒子を表すと考えられています。共通の新原生代のピークは、この時点でのマントルのくさびにおける沈み込みに関連した溶融物と流体の相互作用と相関しています。より顕著な中期古生代 (シルル紀 434 Ma) と三畳紀 (242 ~ 245 Ma) のピークは、古代のマントルのくさびにさらに融解と流体を加えた顕生代の沈み込みイベントに対応しています。

蛇紋岩からのジルコン Hf サインは負の εHf を示します (t) (-18.5 および -23.5) の値は、1614 および 1862 Ma の範囲の TDM を持つ濃縮されたマントル源を示します。高圧苦鉄質グラニュライトからのジルコンもわずかに負の εHf を示します (t) (平均 -4.3) と 1365 から 1935 Ma の範囲の TDM。以前の研究からのデータで編集された、Hongseong 地域の切断された蛇紋岩と苦鉄質体からの U-Pb 年代データに基づいて、Wang ら。 (2019) 東アジアの中国朝鮮半島の先カンブリア紀から顕生代の枠組みの文脈で、複数の沈み込みイベント中のマグマおよび熱水ジルコンの成長を解明しようとしました.

彼らの研究は、さまざまな造山サイクル中に溶融物と流体の相互作用を目撃した、進化するマントルのくさびにおける複数のジルコンの成長に関する重要な証拠を提供します。彼らのデータは、南西日本などの活発な収束マージン マントル ウェッジからの複数のジルコンの成長とも比較されます。

参照:

<オール>
  • Wang, J. Y., Santosh, M., Li, S. S., Kim, S. W. (2019).進化するマントルくさびにおける複数の造山周期中のマグマおよび熱水ジルコンの成長。地球科学フロンティア 10、439-452。

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